DE102005054574A1 - A receiver and method for receiving a digital radio signal and providing a data stream - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Empfänger (1) zum Empfangen von digitalen Funksignalen und zum Bereitstellen eines Datenstromes, umfassend: DOLLAR A - mehrere Empfangseinheiten (5, 6, 7, 8), die jeweils gestaltet sind, um ein digitales Funksignal zu empfangen und zu einem Zwischensignal zu demodulieren; DOLLAR A - eine Kombiniereinheit (17), um die Zwischensignale zur Verbesserung der Qualität zu einem resultierenden kombinierten Zwischensignal zu kombinieren; DOLLAR A - eine Schalteinheit (16), die mit den Empfangseinheiten (5, 6, 7, 8) verbunden ist und die gestaltet ist, um entweder in einem ersten Betriebsmodus mindestens eines der Zwischensignale der mehreren Empfangseinheiten (5, 6, 7, 8) zum Dekodieren auszuwählen oder um in einem zweiten Betriebsmodus die Zwischensignale der mehreren Empfangseinheiten der Kombiniereinheit (17) zur Verfügung zu stellen zur Verbesserung der Qualität des Zwischensignals zu kombinieren; DOLLAR A - einen Kanaldekodierer (13), der mit der Schalteinheit (16) und der Kombiniereinheit (17) verbunden ist, um entweder das von der Schalteinheit (16) ausgewählte Zwischensignal oder das von der Kombiniereinheit (17) kombinierte Zwischensignal zu einem Datenstrom zu dekodieren.The invention relates to a receiver (1) for receiving digital radio signals and for providing a data stream, comprising: DOLLAR A - several receiving units (5, 6, 7, 8), each designed to receive a digital radio signal and to become one Demodulate intermediate signal; DOLLAR A - a combining unit (17) to combine the intermediate signals to improve the quality into a resulting combined intermediate signal; DOLLAR A - a switching unit (16) which is connected to the receiving units (5, 6, 7, 8) and which is designed to either in a first operating mode at least one of the intermediate signals of the multiple receiving units (5, 6, 7, 8 ) to select for decoding or to make the intermediate signals of the plurality of receiving units available to the combining unit (17) in a second operating mode to improve the quality of the intermediate signal; DOLLAR A - a channel decoder (13) which is connected to the switching unit (16) and the combining unit (17) to either the intermediate signal selected by the switching unit (16) or the intermediate signal combined by the combining unit (17) into a data stream decode.
Description
Stand der Technikwas standing of the technique
Die Erfindung betrifft einen Empfänger zum Empfangen eines digitalen Funksignals und zum Bereitstellen eines Datenstroms, insbesondere ein Zwei-Empfängersystem. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Empfangen eines digitalen Funksignals und zum Bereitstellen eines Datenstromes.The The invention relates to a receiver for receiving a digital radio signal and for providing a data stream, in particular a two-receiver system. The invention relates a method for receiving a digital radio signal and for providing a data stream.
Empfänger für digitale Funksignale, insbesondere DAB-Empfänger (Ein-Empfängersysteme), empfangen in der Regel nur über einen Übertragungskanal (ein Funksignal) die digitalen Daten, wobei nur eine bestimmte Anzahl von verschiedenen Diensten, z.B. Radioprogrammen, bereitgestellt werden können. Diese Dienste bilden das so genannte Ensemble und werden in aufeinander folgenden Rahmen in dem Funksignal übertragen.Receiver for digital Radio signals, in particular DAB receiver (single-receiver systems) received usually only about a transmission channel (a radio signal) the digital data, with only a certain number from different services, e.g. Radio programs, provided can be. These services form the ensemble and merge into each other transmit the following frame in the radio signal.
Bei bisherigen DAB-Empfängern ist es in der Regel nicht möglich, einen Dienst, z.B. ein Audiosignal, aus einem Ensemble auf einem Übertragungskanal auszuwählen und einen weiteren Dienst, z.B. einen Datendienst, aus einem anderen Ensemble, d.h. auf einem weiteren Übertragungskanal, gleichzeitig zu nutzen.at previous DAB receivers it is usually not possible a service, e.g. an audio signal, from an ensemble on a transmission channel select and another service, e.g. one data service, another Ensemble, i. on another transmission channel, at the same time too use.
Weiterhin weisen herkömmliche DAB-Empfänger bei einem gestörten Übertragungskanal nur unzureichende Möglichkeiten auf, die oftmals hohe Bitfehlerraten im dekodierten Empfangssignal zu reduzieren, so dass es z.B. zu hörbaren Störungen im Audiosignal führt.Farther have conventional DAB receivers at a disturbed transmission channel only insufficient possibilities on, the often high bit error rates in the decoded received signal to reduce so that it e.g. leads to audible interference in the audio signal.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Empfänger zum Empfangen von digitalen Funksignalen zum Bereitstellen mindestens eines Datenstromes zur Verfügung zu stellen, der zum einen in der Lage ist, mehrere Datenströme aus unterschiedlichen Ensembles zu empfangen und weiterhin einen Diversity-Empfang zur Verbesserung der Fehlerrate des Datenstroms durchführen kann. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Empfängers zur Verfügung zu stellen.It It is an object of the present invention to provide a receiver for Receiving digital radio signals to provide at least a data stream available On the one hand, it is able to process several data streams from different ones To receive ensembles and continue to receive a diversity reception Improvement of the error rate of the data stream can perform. It is a further object of the present invention to provide a method for operating such a receiver for disposal to deliver.
Diese Aufgabe wird durch den Empfänger zum Empfangen eines digitalen Funksignals und zum Bereitstellen eines Datenstroms sowie durch das entsprechende Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst.These Task is performed by the receiver Receive a digital radio signal and provide a Data stream and solved by the corresponding method according to the independent claims.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Empfänger zum Empfangen von digitalen Funksignalen und zum Bereitstellen eines Datenstroms vorgesehen. Der Empfänger umfasst mehrere Empfangseinheiten, die jeweils gestaltet sind, um ein digitales Funksignal zu empfangen und zu einem Zwischensignal zu demodulieren. Weiterhin umfasst der Empfänger eine Kombiniereinheit, um die Zwischensignale zur Verbesserung der Qualität zu einem resultierenden kombinierten Zwischensignal zu kombinieren. Ferner umfasst der Empfänger eine Schalteinheit, die mit den Empfangseinheiten verbunden ist und die gestaltet ist, um entweder in einem ersten Betriebsmodus mindestens eines der Zwischensignale der mehreren Empfangseinheiten zum Dekodieren auszuwählen, oder um in einem zweiten Betriebsmodus die Zwischensignale der mehreren Empfangseinheiten der Kombiniereinheit zur Verfügung zu stellen. Mithilfe eines Kanaldekodierers, der mit der Schalteinheit und der Kombiniereinheit verbunden ist, wird entweder das ausgewählte Zwischensignal oder das kombinierte Zwischensignal zu einem Datenstrom dekodiert.According to one The first aspect of the present invention is a receiver for Receiving digital radio signals and providing a data stream intended. The recipient includes multiple receiving units, each designed to be receive a digital radio signal and an intermediate signal to demodulate. Furthermore, the receiver comprises a combination unit, to the intermediate signals to improve the quality to a resulting combined intermediate signal to combine. Further the recipient includes a Switching unit, which is connected to the receiving units and the is designed to operate in either a first mode of operation at least one of the intermediate signals of the plurality of receiving units for decoding select or in a second mode of operation, the intermediate signals of the plurality To provide receiving units of the combination unit. With help of a Channel decoder, with the switching unit and the combination unit is connected, either the selected intermediate signal or decoded combined intermediate signal to a data stream.
Der erfindungsgemäße Empfänger ermöglicht es, mithilfe der Schalteinheit zwei Betriebsmodi einzunehmen, wobei in dem ersten Betriebsmodus mindestens ein Datenstrom entsprechend eines empfangenen Funksignals dekodiert wird und wobei entsprechend einem zweiten Betriebsmodus zwei oder mehr Zwischensignale, die durch die Demodulation derselben Funksignale bzw. der Demodulation von Funksignalen mit demselben Inhalt erhalten werden zu einem kombinierten Zwischensignal kombiniert werden, um die Qualität des darin kodierten Datenstroms zu verbessern. Die Kombination von zwei Zwischensignalen, die über unabhängig empfangene Funksignale erhalten wurden, ist als Diversity-Empfang bekannt, wobei die Kombination dazu dient, die Empfangsqualität zu verbessern. Durch die Schalteinheit wird es also möglich, in einem Zwei- oder Mehr-Empfängersystem sowohl eines oder mehrere der Funksignale zu einem oder mehreren Datenströmen zu demodulieren und dekodieren und zum anderen ist es möglich, durch Kombination der aus den Funksignalen erhaltenen Zwischensignale die Empfangsqualität des jeweiligen Signals zu verbessern.Of the receiver according to the invention makes it possible using the switching unit to take two modes of operation, wherein in the first operating mode at least one data stream corresponding a received radio signal is decoded and where appropriate a second mode of operation two or more intermediate signals, the by the demodulation of the same radio signals or the demodulation of Radio signals with the same content are obtained in a combined Intermediate signal are combined to the quality of the data stream encoded therein to improve. The combination of two intermediate signals via independently received radio signals received, is known as diversity reception, the combination this serves to the reception quality to improve. Due to the switching unit, it becomes possible in a two or more receiver system both one or more of the radio signals to one or more streams to demodulate and decode and on the other hand it is possible through Combination of the intermediate signals obtained from the radio signals the reception quality to improve the respective signal.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Steuereinheit zum Auswählen des Betriebsmodus vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit mit den Empfangseinheiten verbunden ist, um die Empfangseinheiten in dem zweiten Betriebsmodus auf dasselbe Funksignal abzustimmen und um die Empfangseinheiten in dem ersten Betriebsmodus auf verschiedene Funksignale abzustimmen. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere Datenströme, die in verschiedenen Funksignalen enthalten sind, gleichzeitig zu empfangen oder für den Diversity-Empfang die Empfangseinheiten auf dasselbe Funksignal einzustellen, um dadurch eine Empfangsverbesserung zu erreichen.According to a preferred embodiment, a control unit for selecting the operating mode may be provided, wherein the control unit is connected to the receiving units to tune the receiving units in the second operating mode to the same radio signal and to tune the receiving units in the first operating mode to different radio signals. In this way, it is possible to simultaneously receive a plurality of data streams included in different radio signals or to set the receiving units to the same radio signal for diversity reception, thereby improving reception to reach.
Vorzugsweise weist jedes der Zwischensignale Rahmen auf, in denen jeweils mehrere Datendienste in Blöcken angeordnet sind, wobei die Steuereinheit eine Detektionseinheit zum Detektieren der zeitlichen Position der Blöcke aufweist, um bei einem zeitlich nicht überlappenden Empfangen von Blöcken der mehreren Zwischensignale zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zu wechseln. Dies ermöglicht es, mehrere Datendienste gleichzeitig zu nutzen und zudem eine Qualitätsverbesserung durch das Kombinieren der mehreren Zwischensignale zu nutzen.Preferably Each of the intermediate signals has frames in each of which several Data services in blocks are arranged, wherein the control unit is a detection unit for detecting the temporal position of the blocks to at a time not overlapping Receiving blocks of a plurality of intermediate signals between the first and second operating modes switch. this makes possible to use several data services at the same time and also to improve the quality by combining the multiple intermediate signals.
Um gleichzeitig zwei Datendienste aus verschiedenen Sendequellen zu erhalten und den Diversity-Empfang zu nutzen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Schalteinheit gestaltet ist, um ein erstes und zweites Zwischensignal dem Kanaldekodierer in dem ersten Betriebsmodus zur Verfügung zu stellen, wobei die Steuereinheit in dem zweiten Betriebsmodus die mehreren Empfangseinheiten wechselweise zum Empfangen des dem ersten Zwischensignal zugrunde liegenden Funksignal abstimmt. Auf diese Weise können zum einen zwei verschiedene Datenströme aus verschiedenen Sendequellen empfangen werden und, wenn die Datenströme in Blöcken übertragen werden, die sich zeitlich nicht überlappen, ein Diversity-Empfang angewendet werden, so dass eine Signalverbesserung und dadurch eine reduzierte Bitfehlerrate möglich ist.Around simultaneously two data services from different transmission sources receive and use the diversity reception may continue to be provided that the switching unit is designed to be a first and second Intermediate signal to the channel decoder in the first mode of operation disposal with the control unit in the second operating mode the multiple receiving units alternately for receiving the tunes the first intermediate signal underlying radio signal. To this Way to a two different data streams from different transmission sources and when the data streams are transmitted in blocks that do not overlap in time, a diversity reception can be applied, allowing a signal enhancement and thereby a reduced bit error rate is possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kombiniereinheit die Zwischensignale addieren, um das kombinierte Zwischensignal zu erhalten. Insbesondere können die Zwischensignale vor dem Addieren abhängig von einer jeweiligen Empfangsqualität des dem Zwischensignal zugrunde liegenden Funksignals mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet werden.According to one preferred embodiment the combiner unit adds the intermediate signals to the combined one To receive intermediate signal. In particular, the intermediate signals before the Adding depends from a respective reception quality of the intermediate signal be weighted with a weighting factor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Zwischensignale Ensembles mit mehreren Datendiensten auf, die in Blöcken innerhalb eines Rahmens bereitgestellt werden. Die Schalteinheit kann weiterhin so gestaltet sein, dass die mehreren Zwischensignale einer De-Interleaver-Einheit zur Verfügung gestellt werden. Die De-Interleaver-Einheit wählt aus den mehreren Zwischensignalen jeweils mindestens einen Block aus und stellt Blöcke nacheinander dem Kanaldekodierer zur Verfügung. Insbesondere kann die De-Interleaver-Einheit eine Speichereinheit aufweisen, um sich zeitlich überlappende Blöcke verschiedener Zwischensignale zwischenzuspeichern und diese mithilfe einer weiteren Schalteinheit nacheinander an den Kanaldekodierer auszugeben. Der Kanaldekodierer kann so gestaltet sein, um die Blöcke der verschiedenen Zwischensignale zu mehreren Datenströmen zu dekodieren.According to one preferred embodiment the intermediate signals ensembles with multiple data services, the in blocks be provided within a framework. The switching unit can Furthermore, be designed so that the multiple intermediate signals of a De-interleaver unit available be put. The de-interleaver unit Choose each of the plurality of intermediate signals at least one block and put blocks one after another the channel decoder available. Especially the de-interleaver unit can have a memory unit, overlapping in time blocks caching various intermediate signals and using them another output sequential output to the channel decoder. The channel decoder may be configured to block the blocks different intermediate signals to decode several data streams.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Empfangen eines digitalen Funksignals und zum Bereitstellen eines Datenstromes vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens von mehreren digitalen Funksignalen, des Demodulierens der mehreren Funksignale jeweils zu einem Zwischensignal und des Auswählens in einem ersten Betriebsmodus mindestens eines der Zwischensignale zum Dekodieren oder des Kombinierens der Zwischensignale in einem zweiten Betriebsmodus zu einem kombinierten Zwischensignal zur Verbesserung der Qualität des Zwischensignals und des Dekodierens entweder des ausgewählten Zwischensignals oder des kombinierten Zwischensignals zu einem Datenstrom.According to one Another aspect of the present invention is a method for Receive a digital radio signal and provide a Data stream provided. The method comprises the steps of Receiving multiple digital radio signals, demodulating the plurality of radio signals each to an intermediate signal and the selecting in a first operating mode at least one of the intermediate signals for decoding or combining the intermediate signals in one second mode of operation to a combined intermediate signal for improvement the quality the intermediate signal and the decoding either of the selected intermediate signal or the combined intermediate signal to a data stream.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass eine Empfangsmöglichkeit zum parallelen Empfangen von mehreren Funksignalen einerseits zur Signalverbesserung im Sinne eines Diversity-Empfangs genutzt werden kann und andererseits dazu genutzt werden kann, einem Benutzer mehrere verschiedene Datenströme, z.B. einen Audiodatenstrom und einen sonstigen Datenstrom, zur Verfügung zu stellen.The inventive method has the advantage of being able to receive in parallel of several radio signals on the one hand to improve the signal in the sense Diversity reception can be used and on the other hand can be used to provide a user with several different data streams, e.g. an audio stream and other data stream available put.
Vorzugsweise wird in dem zweiten Betriebsmodus dasselbe Funksignal mehrfach empfangen und in dem ersten Betriebsmodus verschiedene Funksignale empfangen.Preferably In the second operating mode, the same radio signal is received multiple times and receive different radio signals in the first operating mode.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes der Zwischensignale Rahmen auf in dem jeweils mehrere Datendienste in Blöcken angeordnet sind, wobei die zeitliche Position der Blöcke der mehreren Zwischensignale detektiert wird, wobei bei einem zeitlich nicht überlappenden Empfangen der Blöcke der mehreren Zwischensignale zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus gewechselt wird, um mehrere Datenströme zu erhalten und die Qualität der Zwischensignale zu verbessern.According to one preferred embodiment each of the intermediate signals frames in each of a plurality of data services in blocks are arranged, wherein the temporal position of the blocks of the a plurality of intermediate signals is detected, wherein at a time not overlapping Receive the blocks the plurality of intermediate signals between the first and the second Operating mode is changed to obtain multiple data streams and the quality to improve the intermediate signals.
Vorzugsweise weisen die Zwischensignale Ensembles mit mehreren Datendiensten auf, die in Blöcken innerhalb von Rahmen bereitgestellt werden, wobei aus den mehreren Zwischensignalen jeweils mindestens ein Block ausgewählt wird und die ausgewählten Blöcke nacheinander dekodiert werden. Insbesondere können sich zeitlich überlappende Blöcke verschiedener Zwischensignale zwischengespeichert werden und die Blöcke nacheinander zum Dekodieren weitergegeben werden.Preferably have the intermediate signals ensembles with multiple data services on, in blocks be provided within frames, wherein among the several Intermediate signals in each case at least one block is selected and the selected ones blocks be decoded one after the other. In particular, temporally overlapping blocks cached various intermediate signals and the blocks be successively passed on for decoding.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:
In
Bei DAB (EN 300 401) werden einzelne Rundfunkprogramme in so genannten Diensten zu Ensembles zusammengefasst und gemeinsam moduliert. Die Ensembles werden auf einer Sendefrequenz übertragen. Ein typisches DAB-Ein-Empfängersystem kann ein Ensemble demodulieren und dekodieren. Ein Benutzer des DAB-Empfängers wählt dabei aus dem Ensemble den Dienst heraus, den er empfangen möchte, im Falle eines Audiodienstes denjenigen, den er hören möchte. Alternativ oder auch zusätzlich können weitere Dienste, z.B. Datendienste ausgewählt werden, die im gleichen Ensemble übertragen werden. In vielen Empfangsgebieten ist jedoch mehr als ein Ensemble auf verschiedenen Sendefrequenzen zu empfangen. Der Benutzer des herkömmlichen DAB-Empfängers wählt damit zuerst das gewünschte Ensemble aus und anschließend den gewünschten Dienst in dem ausgewählten Ensemble. Möchte der Benutzer des DAB-Empfängers zwei Dienste gleichzeitig empfangen, welche verschiedenen Ensembles, d.h. verschiedenen Sendefrequenzen zugeordnet sind, so ist dies mit einem Ein-Empfängersystem nicht möglich. Aus diesem Grunde wird nachfolgend ein Zwei-Empfängersystem vorgeschlagen, das den Empfang von zwei Diensten aus verschiedenen Ensembles ermöglicht.at DAB (EN 300 401) are individual radio programs in so-called Services to ensembles summarized and modulated together. The Ensembles are transmitted on one transmission frequency. A typical DAB on-receiver system can demodulate and decode an ensemble. A user of the DAB receiver chooses out of the ensemble the service he wishes to receive in the Case of an audio service the one he wants to hear. Alternatively or also additionally can other services, e.g. Data services are selected in the same Transfer ensemble become. In many reception areas, however, there is more than one ensemble to receive at different transmission frequencies. The user of the usual DAB receiver chooses it first the desired one Ensemble off and then the wished Service in the selected one Ensemble. Would like to the user of the DAB receiver two Services at the same time, which different ensembles, i.e. are assigned to different transmission frequencies, so this is with a one-receiver system not possible. Out For this reason, a two-receiver system will be described below suggested that the reception of two services from different Ensembles possible.
Weiterhin ist es bekannt, dass durch Diversity der Empfang eines Signals verbessert werden kann. Dabei wird dasselbe Signal von zwei verschiedenen Antennen empfangen und die daraus erhaltenen Zwischensignale in einer so genannten Kombiniereinheit miteinander kombiniert. Dadurch lässt sich eine Fehlerrate im Signal verringern. Das Kombinieren der Signale kann erfolgen, indem beispielsweise beide Signale bewertet werden und das Signal der besseren Qualität ausgewählt wird, während das jeweils andere verworfen wird. Weiterhin kann das Kombinieren durch Addition bzw. einer gewichteten Addition der beiden Signale erfolgen, wobei die Gewichtungsfaktoren von den Signal-Rausch-Verhältnissen der entsprechenden Funksignale bzw. Zwischensignale abhängen. Alternativ kann der Diversity-Empfang auch durch das Empfangen von verschiedenen Funksignalen realisiert werden, die ganz oder teilweise identische Dienste bzw. Programme enthalten.Farther it is known that diversity improves the reception of a signal can be. This is the same signal from two different antennas receive and the resulting intermediate signals in such a way combination unit mentioned combined. This can be done reduce an error rate in the signal. Combining the signals can be done by, for example, evaluating both signals and the better quality signal is selected while the other one is discarded becomes. Furthermore, the combining by addition or a weighted addition the two signals take place, the weighting factors of the Signal-to-noise ratios depend on the corresponding radio signals or intermediate signals. alternative Diversity reception can also be achieved by receiving different ones Radio signals are realized, which are completely or partially identical Services or programs.
Der
Vorstufen
In
In
Das
kombinierte OFDM-Zwischensignal wird an den De-Interleaver
Die
Steuereinheit
Da
bei DAB nur die OFDM-Symbole in dem Ensemble dekodiert werden müssen, die
den zu empfangenen Dienst enthalten, besteht bei dem Empfang von
zwei verschiedenen Ensembles auf verschiedenen Empfangsfrequenzen
die Möglichkeit, sowohl
einen Diversity-Empfang zu realisieren als auch die beiden Dienste
dem Benutzer bereitzustellen, wenn die Blöcke, die die entsprechenden
Dienste in den Ensembles enthalten, zeitlich zueinander versetzt
gesendet werden. In
D.h.,
die Steuereinheit
Die
Steuereinheit
Der
DAB-Empfänger
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20120829 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |